JP2004177832A - Optical filter - Google Patents

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JP2004177832A
JP2004177832A JP2002346546A JP2002346546A JP2004177832A JP 2004177832 A JP2004177832 A JP 2004177832A JP 2002346546 A JP2002346546 A JP 2002346546A JP 2002346546 A JP2002346546 A JP 2002346546A JP 2004177832 A JP2004177832 A JP 2004177832A
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chamfer
optical
optical filter
light
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JP2002346546A
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Japanese (ja)
Inventor
Keimei Matsui
啓明 松井
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Daishinku Corp
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Daishinku Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-quality and more reliable optical filter capable of securing an optical effective area even when it is made small-sized, restraining an optical contamination caused on the optical filter to the utmost without lowering mechanical impact resistance and also easily discriminating a beam splitting direction and the front surface and the back surface of the principal plane of the optical filter so that a required beam splitting pattern is obtained. <P>SOLUTION: In the optical filter 1 having the beam splitting direction where a light beam made incident on the principal plane is split and emitted in a given direction and constituted by applying first chamfering to all the periphery of the end of at least either principal plane on an incident side or that on an emitting side, second chamfering 12 whose chamfering amount is different from the first chamfering 11 showing the beam splitting direction is formed at the end of at least either principal plane on the incident side or that on the emitting side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラに用いられる光学ローパスフィルタ等の各種光学フィルタの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的なビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像装置は、光学的光軸上に垂直に被写体側より結合光学系、赤外線カットフィルタ等の色補正フィルタ、光学ローパスフィルタ等の各種光学フィルタ、CCD(Charge Coupled Device)やMOS(Metal Oxide Semiconducter)等の固体撮像素子の順で配置されている。
【0003】
こうした構成のうち光学ローパスフィルタは、撮像デバイスによって検出された光学的疑似信号を濾波するものであり、これによりビデオカメラの画質が低下するのを防止する。つまり、CCD等の撮像デバイスの画素ピッチに近い色情報(格子縞など)を有する被写体を撮影したときに、撮像デバイスに本来の映像情報と異なる疑似信号が発生し、出力された映像において色がにじむモアレ現象が発生することがあった。光学ローパスフィルタはこのような疑似信号に関連する空間周波数成分を遮断、減衰させるために用いられる。光学ローパスフィルタは、例えば、水晶複屈折板を少なくとも1枚以上用いた構成であり、その表面に露出した主面部分には反射防止膜が施されているのが一般的である。そして、水晶の複屈折効果により入射光を常光線と異常光線に光束分離して出射光とするもので、その主面において所定の光束分離方向と所定の分離幅は有するものである。このような水晶複屈折板では、上記光束分離方向を明示するために、その主面の端部に切り欠き等が一般的に形成されている。(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
ところがこのような明示手段では、切り欠きを形成する工程が別途必要であり、コストアップにつながるとともに、加工する際に、微少なクラックが発生し、割れ、欠けの発生箇所となりやすい等機械的衝撃に弱かった。また、切り欠き等を形成することで光学ローパスフィルタの小型に伴う光学的に有効なエリアが確保できないことがあった。さらに、最近では、電子スチルカメラ向けの光学ローパスフィルタでは、CCD等の固体撮像素子の形状に合わせて正方板形状のもの採用されている。この場合、光学ローパスフィルタの光束分離方向の判別に加えて、光学ローパスフィルタの表裏主面の判別(入射側主面と出射側主面の判別)、ならびに光学ローパスフィルタ主面の中心点で90°回転した際の縦方向と横方向の判別の必要性が求められている。例えば、光学ローパスフィルタの光束分離パターンによっては、光学ローパスフィルタの表裏主面を間違えて配置すると、本来必要とされるものと異なる光束分離パターンとなり、光学ローパスフィルタの性能を十分に発揮できない場合があった。
【0005】
また、CCD等の撮像デバイスは比較的広い感度特性を有しており、可視領域の光に加えて、一部赤外領域の光にも応答する。しかしながら通常の被写体撮影に用いられる撮像装置においては、赤外入射光は迷光となり、解像度の低下、画像のシミ、ムラが生じ、色再現性に悪影響を与える。このような悪影響を排除し、光学特性を補正するため、光学ローパスフィルタには、色補正フィルタとして例えば赤外線カットフィルタが形成されている。赤外線カットフィルタとしては、それぞれ用途により、着色ガラス、着色樹脂板等の部材を当該光学ローパスフィルタに貼り付けたり、Al2O3、TiO2、SiO2等の多層膜赤外線カットコート材(以下赤外線カットコートという)を当該光学ローパスフィルタに形成しており、必要に応じてこれらが組み合わせられる。
【0006】
ところが、前記赤外線カットフィルタは鏡面加工されている水晶複屈折板に比べて主面の凹凸が多く、この凹凸が光学的な異物となることがある。近年ビデオカメラ等撮像装置の小型化が進み、CCD等の撮像素子の前面に配置される光学ローパスフィルタとの距離も短くなっているので、光学ローパスフィルタの赤外線カットフィルタを有する主面が水晶複屈折板の主面よりCCD側に近接配置されることがあった。このとき、前記主面の凹凸は光学的な異物となり画像上のノイズとして顕著化してビデオ出力された画質を悪化させている。特に、赤外線カットコートを用いた場合、表裏の判定が困難であるとともに、蒸着等により光学ローパスフィルタの主面に多層の薄膜形成されるので、主面が凹凸状になりやすく、光学的な異物となりやすい。
【0007】
このような光学ローパスフィルタの製造は、ウェハの段階で、要求される濾波特性に応じた必要な光学板の貼り合わせを行ったり、赤外線カットコートを形成したりし、その後個々の光学ローパスフィルタに小割り切断するいわゆる多数個取り工法が発案され、実用化されている。このような製造方法により、製造コストを下ることを可能にしていた(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
ところがこのような多数個取り工法による光学ローパスフィルタはその切断された主面端部の稜部分が鋭利な状態であり、またこの稜部分は微視的に見て割れ、欠けが多数箇所で見受けられる状態であることが多かった。このような状態は光学板の一部がさらに欠けたり、割れたりする可能性が高く、割れ片、欠け片が光学板の主面すなわち光学情報透過面に付着し、光学的な異物となることがあった。このような異物はCCD等の撮像素子に捕捉され、ビデオ出力した際の画質悪化の原因となっていた。また、稜部の鋭利な状態は他の部材を切削することがあり、このような切削くずが光学的な異物を発生させることがあった。例えば、光学ローパスフィルタは樹脂ケースに収納梱包され顧客に納品されることが多いが、収納ケース内で遊動することにより前記稜部分で樹脂ケース内壁を切削し、この切削くずが光学板の主面に付着することがあった。
【0009】
また、上記不具合を抑制するのに有効な技術として、光学ローパスフィルタに形成される稜を面取りすることにより、上記光学的異物発生による不具合を解決する構成も発案されている(例えば、特許文献3参照)。
【0010】
ところが特許文献3では、上述のような光束分離方向の判別、光学ローパスフィルタの主面の表裏判別について考慮されて構成ではないので、上述の問題点について解決できない。
【0011】
【特許文献1】
実開昭63−109901号公報
【特許文献2】
特開平9−43542号公報
【特許文献3】
実用新案登録第2508176号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、小型化しても光学的な有効エリアを確保し、機械的な衝撃を低下させることなく、光学フィルタに発生する光学的異物を極力抑制するとともに、必要とされる光束分離パターンが得られるように光束分離方向と光学フィルタ主面の表裏判別が容易できる高品質でより信頼性の高い光学フィルタを提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の光学フィルタは、主面に入射した光線が所定の方向に分離して出射する光束分離方向を有し、当該入射側または出射側の少なくとも一方の主面端部全周に第1の面取りが施されてなる光学フィルタであって、光束分離方向を示す前記第1の面取りと面取り量が異なる第2の面取りが、前記入射側または出射側の少なくとも一方の主面端部に形成されてなることを特徴とする。
【0014】
また、上述の構成において、前記第2の面取りは、光学フィルタの表裏一主面のみに形成されてなることを特徴とする。
【0015】
また、上述の構成において、光学フィルタは、主面正方形状、主面正八角形状、または主面円形状からなることを特徴とする。
【0016】
【発明の効果】
本発明によれば、第1の面取りと面取り量の異なる第2の面取りを光束分離方向として明示する目印とできるので、必要とされる光束分離パターンが得られる。
【0017】
また、面取りの目印は、従来の切り欠き等からなるの目印に比べて、小型化しても光学的な有効エリアを確保しやすく、光学フィルタを加工する際にも、クラック等を発生させることがない。
【0018】
さらに、光学フィルタの入射側または出射側の少なくとも一方の主面端部全周の稜が少なくとも第1の面取り、あるいは第2の面取りが施されているので、光学板の割れ、欠けを抑制して、光学フィルタ自身の機械的耐衝撃性を向上させるとともに、ケース等の他との接触により発生していた切削クズ等の光学フィルタにおける光学的異物を抑制できる。
【0019】
しかも、第2の面取りが第1の面取りと同じ面取りで構成されているので、目印を設けるための別工程を経ることなく、面取り工程のみにより極めて効率よく安価に作成できる。
【0020】
従って、高品質でより信頼性の高い光学フィルタを提供することができる。
【0021】
請求項2によれば、第2の面取りを光学フィルタの表裏一主面にのみ形成する場合は、上述の作用効果に加えて、光学フィルタの主面の表裏判別を明示する目印とできる。特に、光学フィルタの表面側に形成される部材、コート材と光学フィルタの裏面側に形成される部材、コート材がそれぞれ異なっている場合、光学フィルタの表裏主面を判別することで所望の光学特性が得られる。
【0022】
前記異なる部材が分離パターンの異なる光学ローパスフィルタの場合、必要とされる光束分離パターンが狂うことなく配置することができる。前記異なる部材、コート材が水晶複屈折板と赤外線カットフィルタの場合、赤外線カットフィルタを有する主面をCCD側から隔離する方向に配置することで、前述のように、ビデオ出力された画質を悪化させにくくできる。
【0023】
請求項3によれば、光束分離方向の判別に加え、光学ローパスフィルタの表裏主面の判別、または光学ローパスフィルタ主面の中心点で90°回転しても縦方向と横方向の判別ができるので、面正方形状、主面正八角形状、または主面円形状からなる光学フィルタにも適用できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明による第1の実施の形態について、光学ローパスフィルタを例にとり図面を参照して説明する。図1は本発明による第1の実施形態を示す斜視図である。図2はその変形例を示す図であり、図2(a)〜(c)は、光出射面側の平面図であり、図2(d)は、光入面側の斜視図である。また図3は製造方法を示す図である。
【0025】
本実施の形態による光学ローパスフィルタは、図1に示すように主面正方形状の水晶複屈折板1の単板構成である。水晶複屈折板は周知のとおり、水晶の複屈折効果により入射光を常光線と異常光線に光分離して出射光とするもので、光分離方向、分離幅は所定のパラメータにより適宜調整することができる。また水晶複屈折板1の光入射面(図中の裏側の主面)には、赤外線カットコートや光反射防止コート等のコート材1aが形成されている。当該コート材1aは詳細図示していないが、酸化金属膜等からなる誘電体薄膜(Al2O3、TiO2、SiO2等)を多層形成することにより得ることができる。
【0026】
この水晶複屈折板1の光出射面(図中の表側の主面)の周囲であって、光分離方向に平行する辺部分には第1の面取り11が形成され、光分離方向に直交する方向の辺部分には前記第1の面取りより面取り量が大きく形成された第2の面取り12が形成されている。
【0027】
このような構成により、第2の面取り12が形成された方向に光学分離方向が存在することが明示される。また、本実施形態の場合、前記第2の面取りは光出射面にのみ形成されているので、第2の面取りがない主面が光入射面であり、コート材1aが形成されている面であるとして、表裏判別が可能となる。さらに、面取りによる光束分離方向を明示する目印は、従来の切り欠き等からなる目印に比べて、小型化しても光学的な有効エリアを確保しやすく、光学フィルタを加工する際にも、クラック等を発生させることがない。また、水晶複屈折板1の光出射面側には辺部分に稜を形成しない構成であるので、光学フィルタが割れたり、欠けたりすることによる光学的異物の発生が無くなるとともに、前記稜が梱包ケース等を切削することによる光学的異物の発生を極力抑制することができる。さらに、第2の面取りを主面端部の2カ所に対向して形成しているので、光束分離方向と直交する方向の面取り加工は、第2の面取り量に応じた同一のダイシングブレード等の加工治具によりまとめて加工できるので、生産性を高め、製造コストを抑制する。
【0028】
なお、上記第1の実施形態の面取り形態に限ることなく、図2(a)に示すように、水晶複屈折板1の光出射面の周囲であって、光分離方向に平行する辺部分には第1の面取り11が形成され、光分離方向に直交する方向の辺部分には前記第1の面取りより面取り量が小さく形成された第2の面取り13が形成されてもよい。また、図2(b)に示すように、上述の第2の面取りは、水晶複屈折板1の光出射面の端部であって、光分離方向に直交する方向の辺部分2カ所に対向して形成されているが、主面端部の辺の一部のみに前記第1の面取り11より面取り量が大きい第2の面取り14を形成してもよい。さらに、図2(c)に示すように、水晶複屈折板1の光出射面の周囲であって、光分離方向に直交する方向で、光軸方向(図中の矢印進行方向)の1辺のみに前記第1の面取り11より面取り量が大きい第2の面取り12を形成してもよい。この場合、光学ローパスフィルタ主面の中心点で90°回転しても縦方向と横方向の判別ができる。
【0029】
また、図2(d)に示すように、水晶複屈折板1の光出射面(図中の裏側の主面)の周囲であって、主面端部全周に第1の面取りを形成し、かつ水晶複屈折板1の光入射面(図中の表側の主面)の周囲であって、光分離方向に直交する方向で、光軸方向(図中の矢印進行方向)の1辺のみに前記第1の面取り11より面取り量が大きい第2の面取り12を形成してもよい。この場合、第2の面取りのみがある主面が光入射面であり、コート材1aが形成されている面であるとして、表裏判別が可能となるとともに、光学ローパスフィルタ主面の中心点で90°回転しても縦方向と横方向の判別ができる。さらに、図示しないが、前記第1の面取りを表裏の両主面に形成し、前記第2の面取りのみを表裏のうち一方の主面にのみ形成してもよいし、表裏の判別が必要ない場合には、これら第1の面取りと第2の面取りを表裏の両主面に形成してもよい。
【0030】
次に上記面取りを形成する方法について図3の模式図とともに説明する。
図3(a)に示すように、水平方向(図中の矢印)に光分離する複屈折板ウェハWを得る。
図3(b)に示すように、前記ウェハWの入射面W1に酸化金属膜等からなる誘電体薄膜(Al2O3、TiO2、SiO2等)Mを真空蒸着法等の手段により多層形成する。このような光学フィルタウェハWを図示しない支持台上に水溶性の接着剤により接着し、所定の小割り切断を行う。
図3(c)に示すように、小割り切断に用いるブレードBとCは円板状のダイシングブレードであり、断面で見て細幅の平行切断部B1、C1を外周部分(外方部分)に有するとともに、その内側には前記光学フィルタに形成する面取りの量に対応した斜面部B2、C2を有している。ブレードBとCの違いは、前記斜面部の傾斜角度が異なっており、斜面部B2に対して斜面部C2はより鈍角な斜面角度となっている。
図3(d)に示すように、前記ウェハWの出射面側W2から、光束分離方向に平行する方向の全て切断部位について、第1の面取り量に応じたブレードBを高速回転により前記斜面部の終了端部分近傍まで深く切り込む。
図3(e)に示すように、前記ウェハWの出射面側W2から、光束分離方向に直交する方向の全て切断部位について、第2の面取り量に応じたブレードCを高速回転により前記斜面部の終了端部分近傍まで深く切り込む。
以上により、前記光学フィルタウェハWをマトリクス状に切断する。これによりウェハの切断面が光学フィルタの側面となり、光学フィルタの出射面W2の主面側にのみ面取りを形成することができる。その後、図3(f)に示すように、水溶性の接着剤を溶解し、個々の光学フィルタ1に分離する。
【0031】
本発明による光学フィルタの製造方法は上記方法に限定されるものではない。例えば、ブレードCにより切断した後、ブレードBで切断してもよいし、第1の面取りをブレードC2とし、第2の面取りをブレードB2として、相互に入れ替えて実施してもよい。さらに、光学フィルタの切断のみ実施した後、第1の面取り、第2の面取り加工を実施してもよい。
【0032】
また、上記製造方法では、傾斜角度の異なる斜面部を有するブレードBとCを用いることで第1の面取りと第2の面取り量を異ならせているが、傾斜角度の同じ斜面部のブレードを用いても実施できる。すなわち、ブレードの切り込み深さを異ならせることで、斜面部とウェハの接する面積が変わり、面取り量を異ならせることができるので、切り込みを浅くして面取り量の少ないものを第1の面取り、切り込みを深くして面取り量の多いものを第2の面取りとすることができる(これらの定義付けは逆でも可能)。この製造方法であれば、ブレードを交換することなく、切り込み量を制御するだけで実施できるので、より製造効率が高まる。
【0033】
次に、本実施の第2の形態による光学ローパスフィルタについて図面とともに説明する。
【0034】
図4に示すように、水晶複屈折板2、赤外線カットフィルタ板3(ガラス、樹脂板等)、1/4波長板4(水晶板、樹脂板等)、ならびに水晶複屈折板5とを重ね合わせた構成である。水晶複屈折板は周知のとおり、水晶の複屈折効果により入射光を常光線と異常光線に光分離して出射光とするもので、光分離方向、分離幅は所定のパラメータにより適宜調整することができる。このような水晶複屈折板等を適宜組み合わせることにより光学ローパスフィルタを構成する。水晶複屈折板2は例えば水平方向に光線分離するよう設定されており、入射した光を水晶の複屈折効果により水平方向に分離する機能を有する。また水晶複屈折板2の光入射面には、赤外線カットコート等のコート材2aが形成されている。水晶複屈折板5は例えば90度方向に光線分離するよう設定されており、入射した光を水晶の複屈折効果により90度方向に分離する機能を有する。また水晶複屈折板5の光出射面には、光反射防止コート等のコート材5aが形成されている。
【0035】
この水晶複屈折板2の光入射面と水晶複屈折板5の光出射面の周囲であって、光分離方向に平行する辺部分には、それぞれ、第1の面取り21、51が形成され、光分離方向に直交する方向の辺部分には前記第1の面取りより面取り量が大きく形成された第2の面取り22、52が形成されている。そして、前記水晶複屈折板2の第2の面取り22に対して、前記水晶複屈折板5の第2の面取り52の面取り量をさらに大きく形成している。
【0036】
このような構成により、第2の面取り22、52が形成された方向に光学分離方向が存在することが明示される。また、本実施形態の場合、前記水晶複屈折板2の第2の面取りと前記水晶複屈折板5の第2の面取り量を変えているので、表裏判別が可能となる。さらに、面取りの目印は、従来の切り欠き等からなるの目印に比べて、小型化しても光学的な有効エリアを確保しやすく、光学フィルタを加工する際にも、クラック等を発生させることがない。また、水晶複屈折板2の光入射面側と水晶複屈折板5の光出射面側には辺部分に稜を形成しない構成であるので、光学フィルタが割れたり、欠けたりすることによる光学的異物の発生が無くなるとともに、前記稜が梱包ケース等を切削することによる光学的異物の発生を極力抑制することができる。
【0037】
本発明は上記第2の実施形態の面取り形態に限ることなく、水晶複屈折板5の光出射面のみに第1の面取りと第2の面取りを行ってもよい。また、光学フィルタを構成する各光学板(水晶複屈折板2と水晶複屈折板5)の両面に第1の面取りを形成し、各光学板の片面側にのみ第2の面取りを形成してもよいし、各光学板の両面に第1の面取りと第2の面取りを形成してもよい。これにより、各光学板の光束分離方向や表裏判別を認識された状態で適切に貼り合わせることができるので、必要とされる光束分離パターン、光学特性を有する光学フィルタが得られる。
【0038】
本発明の実施形態として、光分離方向に直交する方向に第2の面取りを形成することで光分離方向を示す目印としたが、光分離方向に平行する方向に第2の面取りを形成することで光分離方向を示す目印としてもよい。光学フィルタの主面が正方形状のものを例にしているが、方形状等、他の主面形状のものにも適用できる。さらに、光学ローパスフィルタ主面の中心点で90°回転しても縦方向と横方向の判別ができるので、正方形状に限らず、主面正八角形状、または主面円形状からなる光学フィルタにも適用できる。また、上述の実施形態では、色補正フィルタとして、赤外線カットフィルタを例にしているが、紫外線カットフィルタや、赤外線と紫外線をカットするフィルタ等にも適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態を示す斜視図。
【図2】第1の実施形態の変形例を示す光出射面側の平面図。
【図3】第1の実施形態の製造方法を示す図。
【図4】第2の実施形態を示す斜視図。
【図5】第2の実施形態を示す光入射面側の平面図。
【図6】第2の実施形態を示す光出射面側の平面図。
【符号の説明】
1、2、5 水晶複屈折板
3 赤外線カットフィルタ板
4 1/4波長板
W 光学フィルタウェハ
B、C ブレード
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of various optical filters such as an optical low-pass filter used for a video camera and an electronic still camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image pickup apparatus such as a general video camera and an electronic still camera includes a coupling optical system, a color correction filter such as an infrared cut filter, various optical filters such as an optical low-pass filter, a CCD ( The solid-state imaging devices such as a charge coupled device (MOS) and a metal oxide semiconductor (MOS) are arranged in this order.
[0003]
Among these configurations, the optical low-pass filter filters an optical false signal detected by the imaging device, thereby preventing the image quality of the video camera from being degraded. That is, when a subject having color information (such as lattice fringes) close to the pixel pitch of an imaging device such as a CCD is photographed, a pseudo signal different from the original video information is generated in the imaging device, and the color of the output video is blurred. Moire phenomenon sometimes occurred. An optical low-pass filter is used to block and attenuate a spatial frequency component related to such a pseudo signal. The optical low-pass filter has, for example, a configuration in which at least one or more quartz birefringent plates are used, and an antireflection film is generally applied to a main surface portion exposed on the surface thereof. The incident light is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray by the birefringence effect of the crystal to be emitted light, and has a predetermined light beam separation direction and a predetermined separation width on its main surface. In such a crystal birefringent plate, a notch or the like is generally formed at an end of the main surface to clearly indicate the light beam separation direction. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
However, such an explicit means requires a separate step of forming a notch, which leads to an increase in cost and a small amount of cracks during processing, which tends to cause cracks and chipping. Was weak. Further, by forming a notch or the like, an optically effective area due to the small size of the optical low-pass filter may not be secured. Furthermore, recently, a square plate shape has been adopted as an optical low-pass filter for an electronic still camera according to the shape of a solid-state imaging device such as a CCD. In this case, in addition to the discrimination of the light beam separation direction of the optical low-pass filter, the discrimination of the front and back main surfaces of the optical low-pass filter (the discrimination between the main surface on the incident side and the main surface on the output side) and the center point of the main surface of the optical low-pass filter is 90 °. The necessity of discriminating between the vertical direction and the horizontal direction when rotated is required. For example, depending on the luminous flux separation pattern of the optical low-pass filter, if the front and back principal surfaces of the optical low-pass filter are arranged incorrectly, the luminous flux separation pattern may be different from that originally required, and the performance of the optical low-pass filter may not be sufficiently exhibited. there were.
[0005]
Further, an imaging device such as a CCD has a relatively wide sensitivity characteristic, and responds to light in a part of the infrared region in addition to light in the visible region. However, in an imaging apparatus used for normal subject photographing, infrared incident light becomes stray light, which causes a decrease in resolution, image spots and unevenness, and adversely affects color reproducibility. In order to eliminate such adverse effects and correct the optical characteristics, the optical low-pass filter includes, for example, an infrared cut filter as a color correction filter. As the infrared cut filter, a member such as a colored glass or a colored resin plate may be attached to the optical low-pass filter or a multilayer infrared cut coat material (hereinafter, referred to as an infrared cut coat) such as Al2O3, TiO2, and SiO2, depending on the application. The optical low-pass filter is formed, and these are combined as needed.
[0006]
However, the infrared cut filter has more irregularities on its main surface than a mirror-finished quartz birefringent plate, and these irregularities may become optical foreign substances. In recent years, the miniaturization of imaging devices such as video cameras has progressed, and the distance from an optical low-pass filter disposed in front of an imaging device such as a CCD has also been shortened. In some cases, the refraction plate was disposed closer to the CCD than the main surface. At this time, the unevenness of the main surface becomes an optical foreign matter, becomes noticeable as noise on the image, and deteriorates the quality of the video output. In particular, when an infrared cut coat is used, it is difficult to determine the front and back sides, and since a multilayer thin film is formed on the main surface of the optical low-pass filter by vapor deposition or the like, the main surface is likely to be uneven, and optical foreign matter It is easy to be.
[0007]
In the production of such an optical low-pass filter, at the wafer stage, necessary optical plates are bonded according to required filtering characteristics, or an infrared cut coat is formed. A so-called multi-cavity cutting method for small-piece cutting has been proposed and put into practical use. Such a manufacturing method has made it possible to reduce the manufacturing cost (for example, see Patent Document 2).
[0008]
However, in the optical low-pass filter manufactured by such a multi-cavity method, the cut ridge at the end of the main surface is sharp, and the ridge is microscopically cracked or chipped in many places. It was often in a state where it could be done. In such a state, there is a high possibility that a part of the optical plate is further chipped or cracked, and the broken pieces or chips adhere to the main surface of the optical plate, that is, the optical information transmitting surface, and become optical foreign substances. was there. Such foreign matter is captured by an image pickup device such as a CCD and causes deterioration in image quality when outputting video. In addition, the sharp state of the ridge may cut other members, and such cutting waste may generate optical foreign matter. For example, an optical low-pass filter is often stored and packed in a resin case and delivered to a customer.However, the optical low-pass filter moves inside the storage case and cuts the inner wall of the resin case at the ridge portion. May adhere to the surface.
[0009]
Further, as an effective technique for suppressing the above-mentioned problem, there has been proposed a configuration in which a ridge formed on an optical low-pass filter is chamfered to solve the problem caused by the generation of the optical foreign matter (for example, Patent Document 3). reference).
[0010]
However, Patent Document 3 does not consider the determination of the light beam separation direction and the determination of the front and back of the main surface of the optical low-pass filter as described above, and cannot solve the above-described problem.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-63-109901 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-43542 [Patent Document 3]
Japanese Utility Model Registration No. 2508176
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and secures an optically effective area even when downsized, and minimizes optical foreign matter generated in an optical filter without reducing mechanical shock. It is another object of the present invention to provide a high-quality and more reliable optical filter capable of easily distinguishing a light-flux separation direction and the front and back of an optical filter main surface so as to obtain a required light-flux separation pattern.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the optical filter of the present invention has a light beam separating direction in which light rays incident on the main surface are separated in a predetermined direction and emitted, and the first surface is provided on the entire periphery of at least one main surface end on the incident side or the output side. An optical filter, wherein a second chamfer having a different chamfer amount from the first chamfer indicating a light beam separation direction is formed at at least one main surface end on the entrance side or the exit side. It is characterized by being done.
[0014]
In the above-described configuration, the second chamfer is formed on only one of the front and back principal surfaces of the optical filter.
[0015]
In the above-described configuration, the optical filter is characterized in that the optical filter has a square main surface, a regular octagonal main surface, or a circular main surface.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the second chamfer having a different chamfer amount from the first chamfer can be used as a mark for clearly indicating the light beam separation direction, a required light beam separation pattern can be obtained.
[0017]
In addition, the chamfer mark is easier to secure an optically effective area even if it is miniaturized, and cracks and the like can be generated even when processing an optical filter, as compared with a mark formed of a conventional notch or the like. Absent.
[0018]
Further, since at least the first chamfer or the second chamfer is applied to the entire periphery of at least one main surface end on the incident side or the outgoing side of the optical filter, cracking and chipping of the optical plate can be suppressed. Thus, the mechanical impact resistance of the optical filter itself can be improved, and optical foreign matter such as cutting waste generated by contact with the case or the like can be suppressed.
[0019]
In addition, since the second chamfer is constituted by the same chamfer as the first chamfer, it can be produced extremely efficiently and inexpensively only by the chamfering step without passing through a separate step for providing a mark.
[0020]
Therefore, it is possible to provide a high quality and more reliable optical filter.
[0021]
According to the second aspect, in the case where the second chamfer is formed only on one of the front and back principal surfaces of the optical filter, in addition to the above-described operation and effect, it can be a mark for clearly discriminating the front and back of the main surface of the optical filter. In particular, when the member formed on the front surface side of the optical filter and the coating material are different from the member formed on the rear surface side of the optical filter and the coating material are different from each other, the desired optical surface can be determined by discriminating the front and back main surfaces of the optical filter. Characteristics are obtained.
[0022]
When the different members are optical low-pass filters having different separation patterns, the required light beam separation patterns can be arranged without being disturbed. When the different members and the coating material are a crystal birefringent plate and an infrared cut filter, by disposing the main surface having the infrared cut filter in a direction in which the main surface having the infrared cut filter is separated from the CCD side, as described above, the video output image quality deteriorates. It can be difficult to make it.
[0023]
According to the third aspect, in addition to the discrimination of the light beam separation direction, the discrimination between the front and back main surfaces of the optical low-pass filter or the discrimination between the vertical direction and the horizontal direction can be made even when the optical low-pass filter is rotated by 90 ° at the center point. Therefore, the present invention can be applied to an optical filter having a square surface, a regular octagonal principal surface, or a circular principal surface.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an optical low-pass filter as an example. FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment according to the present invention. FIG. 2 is a view showing a modification thereof, and FIGS. 2A to 2C are plan views on the light exit surface side, and FIG. 2D is a perspective view on the light entrance surface side. FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing method.
[0025]
The optical low-pass filter according to the present embodiment has a single-plate configuration of a crystal birefringent plate 1 having a square main surface as shown in FIG. As is well known, the crystal birefringent plate separates incident light into an ordinary ray and an extraordinary ray by using the birefringence effect of quartz to make outgoing light, and the light separation direction and separation width are appropriately adjusted by predetermined parameters. Can be. A coating material 1a such as an infrared cut coat or a light reflection preventing coat is formed on the light incident surface (the back main surface in the figure) of the crystal birefringent plate 1. Although not shown in detail, the coating material 1a can be obtained by forming a multi-layered dielectric thin film (Al2O3, TiO2, SiO2, etc.) composed of a metal oxide film or the like.
[0026]
A first chamfer 11 is formed around a light exit surface (main surface on the front side in the figure) of the crystal birefringent plate 1 and on a side portion parallel to the light separation direction, and is orthogonal to the light separation direction. A second chamfer 12 having a larger chamfer amount than the first chamfer is formed on the side portion in the direction.
[0027]
Such a configuration clearly indicates that the optical separation direction exists in the direction in which the second chamfer 12 is formed. Further, in the case of the present embodiment, since the second chamfer is formed only on the light emitting surface, the main surface without the second chamfer is the light incident surface and the surface on which the coating material 1a is formed. If there is, the front and back can be distinguished. Furthermore, the mark for clearly indicating the direction of the light beam separation by chamfering is easier to secure an optically effective area even if it is miniaturized, compared to a mark with a conventional notch, etc. Does not occur. Further, since the edge is not formed on the side of the light exit surface side of the quartz birefringent plate 1, the generation of optical foreign matter due to cracking or chipping of the optical filter is eliminated, and the edge is packed. The generation of optical foreign matter by cutting the case or the like can be suppressed as much as possible. Further, since the second chamfer is formed opposite to two places at the end of the main surface, the chamfering in the direction orthogonal to the light beam separation direction is performed by the same dicing blade or the like according to the second chamfer amount. Since processing can be performed by a processing jig at a time, productivity is increased and manufacturing costs are suppressed.
[0028]
In addition, without being limited to the chamfering mode of the first embodiment, as shown in FIG. 2A, a portion around the light exit surface of the crystal birefringent plate 1 and parallel to the light separating direction is provided. A first chamfer 11 is formed, and a second chamfer 13 having a smaller chamfer amount than the first chamfer may be formed on a side portion in a direction orthogonal to the light separating direction. Further, as shown in FIG. 2B, the above-mentioned second chamfer is opposed to two end portions of the light exit surface of the crystal birefringent plate 1 in the direction orthogonal to the light separation direction. However, a second chamfer 14 having a larger chamfer amount than the first chamfer 11 may be formed only on a part of the edge of the main surface. Further, as shown in FIG. 2 (c), one side in the optical axis direction (the direction of the arrow in the figure) around the light exit surface of the crystal birefringent plate 1 and perpendicular to the light separation direction. The second chamfer 12 having a larger chamfer amount than the first chamfer 11 may be formed only. In this case, the vertical direction and the horizontal direction can be distinguished even if the optical low-pass filter is rotated by 90 ° at the center point of the main surface.
[0029]
Further, as shown in FIG. 2D, a first chamfer is formed around the light emitting surface (the main surface on the back side in the figure) of the crystal birefringent plate 1 and around the entire edge of the main surface. And around the light incident surface (the main surface on the front side in the figure) of the crystal birefringent plate 1 and in a direction orthogonal to the light separation direction and only one side in the optical axis direction (the direction of the arrow in the figure). In addition, a second chamfer 12 having a larger chamfer amount than the first chamfer 11 may be formed. In this case, the main surface having only the second chamfer is the light incident surface and the surface on which the coating material 1a is formed. Even if rotated, vertical and horizontal directions can be distinguished. Further, although not shown, the first chamfer may be formed on both main surfaces of the front and back surfaces, and the second chamfer may be formed only on one main surface of the front and back surfaces. In such a case, the first chamfer and the second chamfer may be formed on both front and back main surfaces.
[0030]
Next, a method of forming the chamfer will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
As shown in FIG. 3A, a birefringent plate wafer W that separates light in the horizontal direction (arrows in the figure) is obtained.
As shown in FIG. 3B, a dielectric thin film (Al2O3, TiO2, SiO2, etc.) M made of a metal oxide film or the like is formed in multiple layers on the incident surface W1 of the wafer W by means such as a vacuum evaporation method. Such an optical filter wafer W is adhered to a support table (not shown) with a water-soluble adhesive, and predetermined small cutting is performed.
As shown in FIG. 3 (c), the blades B and C used for the small cutting are disc-shaped dicing blades, and the narrow parallel cutting portions B1 and C1 in the cross section are viewed as outer peripheral portions (outer portions). And the inside thereof have slope portions B2 and C2 corresponding to the amount of chamfering to be formed on the optical filter. The difference between the blades B and C is that the inclination angle of the slope portion is different, and the slope portion C2 has a more obtuse angle with respect to the slope portion B2.
As shown in FIG. 3 (d), the blade B corresponding to the first chamfer amount is rotated at a high speed from the exit surface side W2 of the wafer W to all cut portions in a direction parallel to the light beam separation direction. Deeply into the vicinity of the end end of.
As shown in FIG. 3 (e), the blade C corresponding to the second chamfer amount is rotated at a high speed from the exit surface side W2 of the wafer W to all cut portions in a direction orthogonal to the light beam separation direction. Deeply into the vicinity of the end end of.
As described above, the optical filter wafer W is cut into a matrix. Thereby, the cut surface of the wafer becomes the side surface of the optical filter, and the chamfer can be formed only on the main surface side of the emission surface W2 of the optical filter. Thereafter, as shown in FIG. 3F, the water-soluble adhesive is dissolved and separated into individual optical filters 1.
[0031]
The method for manufacturing an optical filter according to the present invention is not limited to the above method. For example, after cutting by the blade C, the blade may be cut by the blade B, or the first chamfer may be replaced by the blade C2 and the second chamfer may be replaced by the blade B2. Further, after only cutting the optical filter, the first chamfering and the second chamfering may be performed.
[0032]
Further, in the above manufacturing method, the first chamfer and the second chamfer amount are made different by using the blades B and C having slopes having different inclination angles, but the blades having the same slope angle are used. It can also be implemented. That is, by making the cutting depth of the blade different, the contact area between the slope portion and the wafer changes, and the chamfer amount can be made different. And the second chamfer with a large amount of chamfer can be used (these definitions can be reversed). According to this manufacturing method, it is possible to carry out the method simply by controlling the cut amount without replacing the blade, so that the manufacturing efficiency is further improved.
[0033]
Next, an optical low-pass filter according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
[0034]
As shown in FIG. 4, the crystal birefringent plate 2, infrared cut filter plate 3 (glass, resin plate, etc.), quarter wave plate 4 (crystal plate, resin plate, etc.), and crystal birefringent plate 5 are stacked. It is a combined configuration. As is well known, the crystal birefringent plate separates incident light into an ordinary ray and an extraordinary ray by using the birefringence effect of quartz to make outgoing light, and the light separation direction and separation width are appropriately adjusted by predetermined parameters. Can be. An optical low-pass filter is formed by appropriately combining such crystal birefringent plates and the like. The quartz birefringent plate 2 is set, for example, to separate light beams in the horizontal direction, and has a function of separating incident light in the horizontal direction by the birefringence effect of quartz. A coating material 2a such as an infrared cut coat is formed on the light incident surface of the crystal birefringent plate 2. The crystal birefringent plate 5 is set, for example, to separate light rays in the direction of 90 degrees, and has a function of separating incident light in the direction of 90 degrees by the birefringence effect of quartz. Further, a coating material 5a such as an anti-reflection coating is formed on the light emitting surface of the crystal birefringent plate 5.
[0035]
First chamfers 21 and 51 are formed around sides of the light incident surface of the crystal birefringent plate 2 and the light emitting surface of the crystal birefringent plate 5 and parallel to the light separation direction, respectively. Second chamfers 22 and 52 are formed on the side portions in the direction orthogonal to the light separation direction, the chamfers being formed larger than the first chamfer. Further, the chamfer amount of the second chamfer 52 of the crystal birefringent plate 5 is formed larger than that of the second chamfer 22 of the crystal birefringent plate 2.
[0036]
Such a configuration clearly indicates that the optical separation direction exists in the direction in which the second chamfers 22 and 52 are formed. Further, in the case of the present embodiment, since the second chamfer of the crystal birefringent plate 2 and the second chamfer amount of the crystal birefringent plate 5 are changed, it is possible to distinguish between front and back. Furthermore, the chamfer mark is easier to secure an optically effective area even if it is miniaturized, and may cause cracks and the like even when processing an optical filter, as compared with a mark formed of a conventional notch or the like. Absent. In addition, since the light incident surface side of the crystal birefringent plate 2 and the light emission surface side of the crystal birefringent plate 5 are configured so that no ridges are formed on the sides, the optical filter may be broken or chipped. The generation of foreign matter is eliminated, and the generation of optical foreign matter due to the ridge cutting the packing case or the like can be suppressed as much as possible.
[0037]
The present invention is not limited to the chamfering mode of the second embodiment, and the first chamfering and the second chamfering may be performed only on the light emitting surface of the crystal birefringent plate 5. Also, a first chamfer is formed on both sides of each optical plate (crystal birefringent plate 2 and crystal birefringent plate 5) constituting the optical filter, and a second chamfer is formed only on one side of each optical plate. Alternatively, a first chamfer and a second chamfer may be formed on both sides of each optical plate. Thereby, since the light beam separating direction and the front / back discrimination of each optical plate can be appropriately bonded to each other in a recognized state, an optical filter having a required light beam separating pattern and optical characteristics can be obtained.
[0038]
As an embodiment of the present invention, a mark indicating the light separation direction is formed by forming a second chamfer in a direction perpendicular to the light separation direction, but a second chamfer is formed in a direction parallel to the light separation direction. May be used as a mark indicating the light separation direction. Although the main surface of the optical filter has a square shape as an example, the present invention can also be applied to other main surface shapes such as a square shape. Furthermore, since the vertical direction and the horizontal direction can be distinguished even when rotated by 90 ° at the center point of the optical low-pass filter main surface, the optical filter is not limited to a square shape, but can be an optical filter having a main surface regular octagonal shape or a main surface circular shape. Is also applicable. In the above-described embodiment, an infrared cut filter is used as an example of the color correction filter. However, the present invention may be applied to an ultraviolet cut filter, a filter that cuts infrared rays and ultraviolet rays, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view of a light emitting surface side showing a modification of the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing method according to the first embodiment;
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment.
FIG. 5 is a plan view showing a light incident surface side according to a second embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing a light emitting surface side according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 2, 5 crystal birefringent plate 3 infrared cut filter plate 4 1/4 wavelength plate W optical filter wafer B, C blade

Claims (3)

主面に入射した光線が所定の方向に分離して出射する光束分離方向を有し、当該入射側または出射側の少なくとも一方の主面端部全周に第1の面取りが施されてなる光学フィルタであって、
光束分離方向を示す前記第1の面取りと面取り量が異なる第2の面取りが、前記入射側または出射側の少なくとも一方の主面端部に形成されてなることを特徴とする光学フィルタ。
An optical element having a light beam separation direction in which light rays incident on a main surface are separated in a predetermined direction and emitted, and a first chamfer is applied to the entire periphery of at least one of the main surface ends on the incident side or the output side. Filter
An optical filter, wherein a second chamfer having a different chamfer amount from the first chamfer indicating a light beam separation direction is formed at an end of at least one of the main surfaces on the incident side or the output side.
前記第2の面取りは、光学フィルタの表裏一主面のみに形成されてなることを特徴とする特許請求項1記載の光学フィルタ。2. The optical filter according to claim 1, wherein the second chamfer is formed only on one of the front and back principal surfaces of the optical filter. 光学フィルタは、主面正方形状、主面正八角形状、または主面円形状からなることを特徴とする特許請求項1、2いずれか1項記載の光学フィルタ。The optical filter according to claim 1, wherein the optical filter has a principal surface square shape, a principal surface regular octagon shape, or a principal surface circular shape.
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